基于PID算法自适应低强度聚焦超声治疗装置的研究与设计

发布时间：2025-07-18 23:21

　　随着社会经济的不断发展,生活节奏加快,生活压力增大,人们整天忙于工作而缺乏锻炼,导致身体处于亚健康状态的人数持续增加。目前市面上可穿戴式超声波治疗设备普遍存在体积大、价格昂贵、功能复杂、不便于出行携带,因此本文研制一款可穿戴式低强度聚焦超声治疗装置。根据目前市面上现有超声设备特点,与人们生活具体情况,将装置体积缩小到能放于衣兜里,输出聚焦超声,使用一次性便利贴取代传统的涂抹耦合剂方式,能够将换能器固定于患处,实现人们工作与软组织疾病治疗同时进行,使装置实现真正意义上的出行随身携带。本课题在硬件方面,通过电路优化降低装置设计成本,减小装置尺寸与功耗。使用12V可充电锂电池为装置供电,采用低功耗STM32L151单片机作为控制核心,根据超声波治疗时间的不断增加,再结合PID算法,自动调节输出的PWM波占空比,实现对输出超声强度的控制。DDS信号发生器产生2MHz方波,经分频电路输出稳定的1MHz方波信号,再由boost升压电路供电给功率放大电路进行功率放大,然后采用串联电感阻抗匹配电路驱动凹型压电陶瓷片输出频率1MHz,强度为0.3W/cm²、0.5W/cm^2...

【文章页数】：75 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1.1超声在医学中的主要应用举例

戴式低强度聚焦超声治疗设备，该设备具有体积小、成本低、不需使用传统方式涂抹耦合剂、可聚焦，便于上班族人群患者出行携带，可在工作期间进行治疗，实现治疗与工作两不误的特点，还可以缓解人们疲劳，促进血液循环，对预防和治疗软组织疾病具有极大的现实意义。(a)超声成像(b)超声碎石

图1.2国内可穿戴式超声波治疗设备

论文/cm2，而且功能单一，价格昂贵，且不出售积小、价格便宜、功耗低、无需耦合剂、专置。

图1.3国外超声治疗装置

图1.3国外超声治疗装置构安排节遍布于全身各处，在繁忙的日常生活工环流动，组织排泄不佳，激素分泌不平衡易导致身体软组织劳损，软组织治疗存在的低强度聚焦超声治疗装置。根据目前市，本文将超声波治疗装置的体积、价格、进行可穿戴式低强度聚焦超声治疗装置的容是研制一款便于人们日常出行携....

图3.23.3V稳压电路

士学位论文第3章低强度聚焦超声波可实现稳压功能，如图3.2电路图所示，并且价格便宜输出电压精度可达±2%，静态偏置电流极低（IQ=31μA），工作温度范围为-40⁺125℃，EN引脚工作电压范围为+12V经5V降压，再将5V降压为....

本文编号：4057595